幾種抗擾度試驗標準

摘要：詳細地介紹了幾種抗擾度試驗的目的、方法、嚴酷度等級及要求。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/190551.htm

關鍵詞：標準抗擾度試驗

Standard of Jamming Immunity Test in Common Use

Abstract: Aims,mehtods,harshess levels and reguirements of a few jamming immunity tests are presented.

Keywords:Standard,Jamming immunity test

中圖法分類號：TN97文獻標識碼：A文章編號：02192713(2000)0943508

　

　　我國電磁兼容認證工作已經起動，第一批實施電磁兼容的產品類別及所含內容也已基本確定，它們是聲音和電視廣播接收機及有關設備，信息技術設備，家用和類似用途電動、電熱器具，電動工具及類似電器、電源、照明電器、車輛機動船和火花點火發動機的驅動裝置、金融及貿易結算電子設備、安防電子產品、聲音和電視信號的電纜分配系統設備與部件，低壓電器。儘管產品不同，引用的產品族測試標準也不同，但其中抗擾度的試驗內容基本相同，它們是靜電放電、射頻輻射電磁場、脈衝群、浪湧、射頻場引起的傳導幹擾和電壓跌落等6項。為了幫助讀者對這些標準的理解，作者試圖從試驗目的、儀器特性要求、基本配置情況、標準試驗方法和對標準的評述等方面入手，用比較簡潔的文字介紹這些試驗，以加深對標準的理解。

1IEC61000－4－2（GB/T17626.2）靜電放電抗幹擾試驗

1.1靜電放電的起因

靜電放電的起因有多種，但IEC61000－4－2（GB/T17626.2）主要描述在低溼度情況下，通過摩擦等因素，使人體積累了靜電。當帶有靜電的人與設備接觸時，就可能產生靜電放電。

1.2試驗目的

試驗單個設備或系統的抗靜電幹擾的能力。它模擬：

（1）操作人員或物體在接觸設備時的放電。

（2）人或物體對鄰近物體的放電。

靜電放電可能產生的如下後果：

（1）直接通過能量交換引起半導體器件的損壞。

（2）放電所引起的電場與磁場變化，造成設備的誤動作。

1.3靜電放電的模擬

圖1和圖2分別給出了靜電放電發生器的基本線路和放電電流的波形。

圖1靜電放電發生器

圖2靜電放電的電流波形

圖1中高壓真空繼電器是目前唯一的能夠產生重複與高速的放電波形的器件（放電開關）。圖2是標準放電電流波形，圖中Im表示電流峰值，上升時間tr=（0.7～1）ns。放電線路中的儲能電容CS代表人體電容，現公認150pF比較合適。放電電阻Rd為330Ω，用以代表手握鑰匙或其他金屬工具的人體電阻。現已證明，用這种放電狀態來體現人體放電的模型是足夠嚴酷的。

圖3信號發生器的輸出電壓波形

（a）未調製的射頻信號UPP=2.8VUrms=1.0V

（b）調製的射頻信號UPP=5.18VUrms=1.12V

1.4放電方式

直接放電（直接對設備的放電）：接觸放電為首選形式；只有在不能用接觸放電的地方（如表面塗有絕緣層，計算機鍵盤縫隙等情況）才改用氣隙放電。

1.5試驗方法

有型式試驗（在實驗室進行）及安裝現場試驗兩種，標準規定以前者為主。

試驗中一般以1次/秒的速率進行放電，以便讓設備對試驗未來得及響應。另外正式試驗前要用20次/秒的放電速率，對被試設備表面很快掃視一遍，目的是找出設備對靜電放電敏感的部位。

試驗電壓要由低到高逐漸增加到規定值。

1.6試驗的嚴酷度等級

該試驗的嚴酷度等級見表1。

表1嚴酷度等級

等級接觸放電（kV）氣隙放電（kV）1級2級3級4級246824815

等級的選擇取決於環境等因素，但對具體的產品來說，往往已在相應的產品或產品族標準中加以規定。

1.7對試驗的評述

標準中接觸放電之所以可以用比較低的試驗電壓來進行試驗，是因為接觸放電有著極其陡峭的上升時間，其諧波成分更豐富，對設備的考核也更嚴格。

2IEC61000－4－3(GB/T17626.3)射頻輻射電磁場的抗擾度試驗

2.1造成射頻輻射的起因

射頻輻射電磁場對設備的幹擾往往是由設備操作、維修和安全檢查人員在使用行動電話時所產生的，其他如無線電臺、電視發射臺、移動無線電發射機和各種工業電磁輻射源（以上屬有意發射），以及電焊機、晶閘管整流器、螢光燈工作時產生的寄生輻射（以上屬無意發射），也都會產生射頻輻射幹擾。

2.2試驗目的

建立一個共同的標準來評價電氣和電子設備的抗射頻輻射電磁場幹擾的能力。

2.3試驗的嚴酷度等級

該試驗的嚴酷度等級見表2。

表2嚴酷度等級

其中：1級為低輻射環境，如離電臺、電視臺1km以上，附近只有小功率行動電話在使用。2級為中等輻射環境，如在不近於1m處使用小功率行動電話，為典型的商業環境。3級為較嚴酷的輻射環境，如在1m左右的地方使用行動電話，或附近有大功率發射機在工作，為典型的工業環境。

行動電話工作時所產生場強的經驗公式：式中：P為行動電話的功率，W；d為行動電話至設備的距離，m。

上述公式反映了在離設備很近的地方使用功率較大的行動電話，會給設備造成很強的射頻輻射電磁場的幹擾。

2.4模擬試驗

隨著技術的發展，電磁環境也隨著惡化，測試頻率已由早期的（27～500）MHz，擴展到（80～1000）MHz。其中高頻段的擴展是與行動電話的普遍使用有關，它的工作頻率現已擴展到900MHz（甚至更高）；對80MHz的選擇則與對測試場地的要求、對射頻功率放大器的功率要求和對天線的選用要求有關。至於80MHz以下部分，將由IEC61000－4－6標準加以補充。

試驗時要用1kHz正弦波進行幅度調製，調製深度為80％，參見圖3（在早期的試驗標準中不需要調製）。將來有可能再增加一項鍵控調頻（歐共體標準已採用），調製頻率為200Hz，佔空比為1∶1。

2．5基本試驗儀器

（1）信號發生器（主要指標是帶寬、有調幅功能、能自動或手動掃描、掃描點上的留駐時間可設定、信號的幅度能自動控制等）。

（2）功率放大器（要求在3m法或10m法的情況下，達到標準規定的場強。對於小產品，也可以採用1m法進行試驗，但當1m法和3m法的試驗結果有爭執時，以3m法為準）。

（3）天線（在不同的頻段下使用雙錐和對數周期天線。國外已有在全頻段內使用的複合天線）。

（4）場強測試探頭。

（5）場強測試與記錄設備。

當在基本儀器的基礎上再增加一些諸如功率計、計算機（包括專用的控制軟體）、場強探頭的自動行走機構等，可構成一個完整的自動測試系統。

2．6試驗的場地

最好採用電波暗室（主要考慮場地均勻性問題。如果在這個電波暗室中還要考慮產品本身在工作中產生的電磁波騷擾測試時，則這個電波暗室還涉及到與開闊場的比對問題）。

為了保證試驗結果的可比性和重複性，要對試驗場地的均勻性進行校驗。

2．7試驗方法

試驗在電波暗室中進行，試驗時人員不能進入，用工業電視監視試品的工作情況（或從試品引出可以說明試品工作狀態的信號至測定室，由專門儀器予以判定）。暗室內有天線（包括天線的升降塔）、轉臺、試品及工業電視攝象機。

工作人員、測定試品性能的儀器、信號發生器、功率計和計算機等設備在測定室裡。高頻功率放大器則放在功放室裡。

試驗中，對試品的布線非常講究，應記錄在案，以便必要時重現試驗結果。

2．8場強、試驗距離與功率放大器之間的關係（僅

供參考）。

場強、試驗距離與功率放大器的關係見表3。

表3場強、試驗距離與功率放大器關係

功率放大器場強與試驗距離25W用1m法可產生3V/m的場強，當頻率高於200MHz時，用1m法可產生10V/m的場強100W用3m法可產生80％調製深度的3V/m場強用1m法時可產生10V/m的場強200和500W用3m法可在1.5m×1.5m虛擬平面上產生10V/m場強，當距離縮減時，可產生30V/m的場強